Немає вибору. Людство привчиться добувати вуглекислий газ з атмосфери або потоне
Швидкість глобального потепління виміряти важко. Середня за рік температура на планеті - це результат усереднення щогодинних даних в тисячах точок земної поверхні. Розкид значень температур в цих точках становить десятки градусів, а ми хочемо визначити, на скільки тисячних часток градуса змінюється глобальна температура за рік. Звичайно, достовірність таких підрахунків викликає сумніви.
Але є й інші показники, що дозволяють оцінити ефект від глобального потепління. Один з найбільш наочних - танення льодовиків. У журналі Nature були опубліковані результати найбільшого дослідження стану крижаного покриву Антарктиди. Робота проводилася міжнародною групою зі 84 вчених, які проаналізували дані супутникових спостережень за 1992-2017 рр. Виявилося, що за цей час Антарктида втратила більше 3 трлн т льоду. Причому в останні п'ять років (2013-2017 рр.) швидкість танення льодів була втричі вищою, ніж у попередні роки.
Ці цифри говорять про те, що глобальне потепління не просто відбувається, а прискорюється, незважаючи на всі ті заходи, які були зроблені за останні десятиліття для зменшення викидів вуглекислого газу, що викликає парниковий ефект. Судячи з усього, екосистема планети вже занадто далеко пішла від положення рівноваги. І щоб зупинити цей процес, недостатньо скорочувати викиди, а потрібно ще й витягати з атмосфери накопичився там надлишок вуглекислого газу.
Звичайно, це ще один аргумент, чому потрібно зменшувати вирубку лісів та більше садити нові. Але сподіватися на те, що це станеться у всіх країнах, де (поки ще) є ліси, було б надто наївно. І навіть якщо площа лісів на планеті раптом перестане скорочуватися і почне зростати, людству все одно необхідно навчитися добувати з повітря і переробляти вуглекислий газ.
Це є викликом для сучасних технологій. І варто сказати, що займаються пошуком відповіді все більш численні групи дослідників в різних країнах. За останні кілька років вже отриманий ряд цікавих результатів.
Наприклад, Аргонська національна лабораторія міністерства енергетики США спільно з Иллинойсским університетом в Чикаго два роки тому знайшла спосіб перетворення вуглекислого газу в корисний джерело енергії під впливом сонячного світла. Це в чомусь подібно до того, що відбувається в рослинах процесу фотосинтезу. А вчені з Каліфорнійського університету в Берклі рік тому створили губчастий нікель-органічний фотокаталізатора, який збирає вуглекислий газ з атмосфери і перетворює його в монооксид вуглецю, з якого можна отримати водневе паливо. В якості джерела енергії для запуску каскаду реакцій використовується знову-таки енергія сонячного світла.
Про новий винахід повідомила днями стаття дослідників з Гарвардського університету (США) та канадської компанії Carbon Engineering, опублікована в американському науковому журналі Joule. Вчені знайшли спосіб відбирати вуглекислий газ з атмосфери і використовувати його для виробництва палива. Новий метод, як стверджують його автори, в кілька разів дешевше, ніж будь-які інші подібні розробки.
Технологічний процес виглядає досить простим. Атмосферне повітря закачується у великі ємності, заповнені лужним розчином, де утворилася рідку суміш спочатку швидко заморожують, а потім поступово нагрівають. На певному етапі виходить густа суспензія. Її змушують взаємодіяти з гашеним вапном. Ця реакція проходить з виділенням вуглеводнів, які можна використовувати для створення палива, наприклад бензину.
Оскільки технологія нескладна і не використовує будь-яких дорогих напрацювань, нею, на думку авторів дослідження, можна оснастити майже будь-який завод, побічним продуктом виробництва якого є вуглекислий газ. Такий підхід можна назвати "кругообігом палива в природі". Адже одержувані вуглеводні використовуються для виробництва бензину, згорання якого відбувається з виділенням вуглекислого газу, а його, в свою чергу, вже можна збирати і знову використовувати для виробництва сировини і синтезу бензину.
Американський журнал The Atlantic зазначає, що якщо ця технологія буде успішно реалізована у великих масштабах, вона може трансформувати підходи людства до вирішення проблеми зміни клімату і дати людям вирішальний новий інструмент у боротьбі з глобальним потеплінням. "Це відкриває можливість того, що ми можемо стабілізувати клімат за доступні суми грошей, не змінюючи всю енергетичну систему і не змінюючи поведінку кожного споживача енергоресурсів", - поділився з журналом своєю оцінкою Кен Кальдейра, старший науковий співробітник Інституту науки Карнегі - американської організації, що займається підтримкою наукових досліджень. Він підкреслив, що деякі дуже важливі галузі економіки, такі як виробництво сталі, цементу, далекі повітряні перевезення, дуже важко декарбонизировать, тобто перевести на технології, при яких не виділяється вуглекислий газ. "Ці галузі зможуть працювати так само, як зараз, просто потрібно буде платити за видалення вуглекислого газу", - пояснив експерт.
Компанія Carbon Engineering стверджує, що вже реалізувала цю технологію на своєму експериментальному заводі в Сквомише в канадській провінції Британська Колумбія. Засновником і виконавчим головою компанії, а також провідним автором проведеного дослідження є професор прикладної фізики Гарвардського університету Девід Кейт. Carbon Engineering фінансується приватними інвесторами, в числі яких мільярдери Білл Гейтс і Мюррей Едвардс. Зараз компанія думає над створенням промислової версії заводу. За словами Девіда Кейта, будівництво планується завершити до 2021 р. Такий завод буде виробляти понад 100 млн л палива на рік.
Можна припустити, що це не межа винахідницьких можливостей і незабаром з'являться інші, ще більш ефективні технології. Звичайно, зараз подібні прогнози викликають скепсис. Мовляв, навряд чи весь світ погодиться змінити свої звички і почне будувати заводи для відбору вуглекислого газу з повітря. Однак лише 10 років тому подібний скепсис панував щодо електромобілів. А зараз вони вже починають диктувати моду на ринку і змушують весь світ створювати інфраструктуру зарядних станцій.
Між тим електромобілі хоч і дозволяють зменшити шкідливі викиди, але не позбавляють атмосферу від вже накопиченого надлишку вуглекислого газу. І людству в будь-якому випадку доведеться вирішувати цю проблему, якщо вона захоче уникнути танення льодовиків, яке загрожує затопленням густонаселених прибережних районів. До речі, для України це теж важливо, якщо ми хочемо вберегти від затоплення Одеси, Євпаторії та інші свої приморські міста, розташовані ледве вище нинішнього рівня моря.
Повторне попередження через 25 років
У 1992 р. понад 1700 стурбованих учених, включаючи переважна більшість живих на той момент лауреатів Нобелівської премії, опублікували відкритий лист, що волає до всіх жителів нашої планети. Послання було простим: якщо ми найближчим часом не зробимо рішучих дій, то все людство очікують серйозні проблеми, а наша планета буде "безповоротно знівечена". Через 25 років наукова спільнота констатує, що ситуація лише ускладнилася.
Під новим зверненням, в якому перераховані головні загрози існування розумного життя на Землі, підписалися понад 15 тис. вчених з 184 країн світу. Друге "попередження людству" опубліковано в журналі BioScience. У статті 1992 р. вчені повідомляли про наростання занепокоєння у зв'язку з спостережуваними руйнуванням біосфери планети, викликаним антропогенним впливом. Дослідники описали дев'ять областей, що викликають найбільшу стурбованість.
Серед них - виснаження озонового шару, скорочення лісів, кліматичні зміни і надмірний ріст населення. Через 25 років виявилося, що людство не тільки не впорався з екологічними проблемами, але й посилило їх в деяких областях. Серед дев'яти наведених у першій статті областей, що викликають найбільше занепокоєння, людству вдалося частково впоратися лише з озоном. Вчені відзначили позитивний ефект від поетапного відмови від хлорфторвуглеців, який призвів до скорочення озонової діри в стратосфері.